Riflessione completa. Esperienza fisica divertente a casa

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Un fenomeno interessante si verifica con un raggio di luce che emerge da un mezzo più denso in un mezzo meno denso, come l'acqua nell'aria. Non sempre un raggio di luce riesce a farlo. Tutto dipende da quale angolo sta cercando di uscire dall'acqua. Per angolo si intende l'angolo che il raggio forma con la perpendicolare alla superficie attraverso la quale vuole passare. Se questo angolo è uguale a zero, il raggio non ha difficoltà, si spegne liberamente. Ad esempio, se mettiamo un bottone sul fondo della tazza e lo guardiamo esattamente dall'alto, lo vedremo bene.

Ora faremo un esperimento in cui i raggi di un oggetto nell'acqua non cadranno nei nostri occhi, ci sembrerà che l'oggetto sia semplicemente scomparso. Questo può accadere se provi a esaminare un oggetto nell'acqua proprio da una tale angolazione, quando i raggi sono completamente riflessi dalla superficie, sono andati in profondità e non hanno raggiunto i nostri occhi.

Questo fenomeno è chiamato riflessione interna totale o riflessione totale.

Veniamo all'esperienza. Fai una palla con un diametro di 10-12 millimetri dalla plastilina e attaccaci un fiammifero. Da carta spessa o cartone, taglia un cerchio con un diametro di 65 millimetri. Prendi un piatto profondo e tiraci sopra due fili paralleli al diametro a una distanza di tre centimetri l'uno dall'altro. Fissare le estremità dei fili ai bordi della piastra con plastilina o nastro adesivo. Quindi, perforando un cerchio al centro con un punteruolo, inserisci un fiammifero con una palla nel buco. Rendi la distanza tra la palla e il cerchio di circa due millimetri. Posiziona il cerchio con la palla rivolta verso il basso sui fili tesi al centro del piatto. Se vista di lato, la palla dovrebbe essere visibile. Ora versa l'acqua nel piatto fino alla tazza. La palla è scomparsa. I raggi di luce con la sua immagine non raggiungevano più i nostri occhi. Loro, riflessi dalla superficie interna dell'acqua, sono entrati in profondità nel piatto. C'è stata una riflessione completa.

Il fenomeno della riflessione totale si ottiene perfettamente se la palla viene fumata con fuliggine. È necessario trovare una sfera di metallo con un occhio o un foro, appenderla a un pezzo di filo e ricoprirla di fuliggine (è meglio dare fuoco a un batuffolo di cotone inumidito con trementina, macchina o olio vegetale). Successivamente, versare in un sottile bicchiere d'acqua e, quando la palla si è raffreddata, abbassarla nell'acqua. Sarà visibile una palla lucida con un "osso nero". Questo perché le particelle di fuliggine trattengono l'aria, che crea un involucro gassoso attorno al pallone.

La riflessione totale può essere osservata in un altro interessante esperimento. Solo per il suo successo devi prenderti cura di una buona illuminazione.

Versa dell'acqua in un bicchiere e immergici una pipetta di vetro. Se visto dall'alto, leggermente inclinato nell'acqua in modo che la sua parte di vetro sia chiaramente visibile, rifletterà i raggi di luce così fortemente da diventare come uno specchio, come se fosse d'argento. Ma non appena premi l'elastico con le dita e attiri l'acqua nella pipetta, l'illusione scomparirà immediatamente e vedremo solo una pipetta di vetro, senza un vestito a specchio. Si specchiava sulla superficie dell'acqua a contatto con il vetro, dietro il quale c'era l'aria. Da questo confine tra acqua e aria (in questo caso non si tiene conto del vetro), i raggi di luce venivano completamente riflessi e creavano l'impressione di specchiarsi. Quando la pipetta è stata riempita d'acqua, l'aria in essa contenuta è scomparsa, il riflesso interno totale dei raggi è cessato, perché hanno semplicemente iniziato a passare nell'acqua che riempiva la pipetta.

riflessione totale

Prestare attenzione alle bolle d'aria che a volte compaiono nell'acqua all'interno del bicchiere. La brillantezza di queste bolle è anche il risultato della totale riflessione interna della luce dal confine tra acqua e aria nella bolla.

Autore: Rabiza F.V.

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